运送煤料皮带的双向输送耦合仿真方法技术

本发明专利技术提供一种运送煤料皮带的双向输送耦合仿真方法，包括：建立皮带双向输送物理模型，导入多体动力学仿真软件，生成皮带双向输送模型的wall文件；建立煤颗粒三维点云模型，导入离散元仿真软件，生成颗粒模型；将所述wall文件导入所述离散元仿真软件，完成煤颗粒和皮带双向输送模型的接触参数，以及煤颗粒的基本物理特性参数的设置后进行仿真；在所述多体动力学仿真软件中输入皮带各部分零件之间的接触参数，所述离散元仿真软件中输入煤颗粒的基本物理特性后，两者进行耦合仿真；耦合仿真过程中，通过调整初始仿真条件，对皮带双向输送中的零件结构强度进行分析，实现了皮带输送机在运输过程中的受力分析过程。送机在运输过程中的受力分析过程。送机在运输过程中的受力分析过程。

【技术实现步骤摘要】
运送煤料皮带的双向输送耦合仿真方法


[0001]本专利技术涉及物料运输
，尤其涉及一种运送煤料皮带的双向输送耦合仿真方法。

技术介绍

[0002]在双向输送过程中，存在两种运输方式，一种是单向输送过程中的高负载输送，另外一种是双向输送过程中的上下皮带在输送物料时物料同时受到物料冲击，由于皮带双向输送系统设计理论依据有限，物料输送系统各部分零件受力过程中可能存在的时变性、共振特性以及高冲击载荷等特性，严重影响双向皮带输送过程的稳定性，降低输送效率。
[0003]皮带双向输送作为物料输送过程的工作机构，相对与皮带单向输送，托辊和支架的受力情况更加复杂。皮带双向输送具有高效率、节省成本的特点，由于设计理论依据有限，需要建立简化的皮带双向输送多体动力学仿真和离散元仿真结合的耦合模型，对皮带双向输送机输送物料过程中的各种工况进行分析，通过仿真研究可以提前确定设计过程中的不足和结构薄弱的部位，通过改进加强双向皮带输送过程中的稳定性和关键部件的产品可靠性。目前关于双向皮带输送过程中方案设计的仿真分析方法一般是对空载过程中的皮带机架及托辊等关键零件进行结构力学分析或在离散元仿真软件中皮带表面受到颗粒负载的力学仿真分析，未能实现皮带输送机在运输过程中的受力分析。
[0004]综上，如何解决当前技术未能实现皮带输送机在运输过程中的受力分析，仍然是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供一种运送煤料皮带的双向输送耦合仿真方法，用以解决现有技术中尚无能实现皮带输送机在运输过程中的受力分析的问题。
[0006]本专利技术提供一种运送煤料皮带的双向输送耦合仿真方法，包括：
[0007]建立皮带双向输送物理模型，导入多体动力学仿真软件，生成皮带双向输送模型的wall文件；
[0008]建立煤颗粒三维点云模型，导入离散元仿真软件，生成颗粒模型；
[0009]将所述wall文件导入所述离散元仿真软件，完成煤颗粒和皮带双向输送模型的接触参数，以及煤颗粒的基本物理特性参数的设置后进行仿真；
[0010]在所述多体动力学仿真软件中输入皮带各部分零件之间的接触参数，所述离散元仿真软件中输入煤颗粒的基本物理特性后，两者进行耦合仿真；
[0011]耦合仿真过程中，通过调整初始仿真条件，对皮带双向输送中的零件结构强度进行分析。
[0012]根据本专利技术提供的一种运送煤料皮带的双向输送耦合仿真方法，所述建立皮带双向输送物理模型，具体包括：
[0013]根据皮带双向输送过程的实物模型和运动参数，在三维建模软件中建立皮带双向
输送物理模型。
[0014]根据本专利技术提供的一种运送煤料皮带的双向输送耦合仿真方法，所述三维建模软件为SolidWorks，所述皮带双向输送物理模型简化后的主要零件包括：托辊、托辊支架和皮带。
[0015]根据本专利技术提供的一种运送煤料皮带的双向输送耦合仿真方法，所述建立煤颗粒三维点云模型，具体包括：
[0016]根据三维扫描仪对煤物料运输过程中的煤散料进行扫描和点云建模，建立煤颗粒三维点云模型。
[0017]根据本专利技术提供的一种运送煤料皮带的双向输送耦合仿真方法，所述通过调整初始仿真条件，对皮带双向输送中的零件结构强度进行分析，具体包括：
[0018]通过调整皮带双向输送过程中的初始仿真条件，对皮带双向输送过程进行耦合仿真；
[0019]根据仿真结果对皮带双向输送中的零件结构强度进行分析，对受载荷大的部分进行结构强度加强。
[0020]根据本专利技术提供的一种运送煤料皮带的双向输送耦合仿真方法，调整所述初始仿真条件包括调整皮带输送速度、运载过程运载量、以及皮带爬升或下降角度。
[0021]根据本专利技术提供的一种运送煤料皮带的双向输送耦合仿真方法，所述多体动力学仿真软件为Recurdyn或ADAMS。
[0022]根据本专利技术提供的一种运送煤料皮带的双向输送耦合仿真方法，还包括：所述多体动力学仿真软件仿真之前，需要建立皮带双向输送物理模型中各零件的接触关系，以供对皮带输送过程进行约束。
[0023]根据本专利技术提供的一种运送煤料皮带的双向输送耦合仿真方法，还包括：所述多体动力学仿真软件仿真之前，还需要定义皮带双向输送物理模型中各零件的相关参数，包括各零件的材料、质量和转动惯量。
[0024]根据本专利技术提供的一种运送煤料皮带的双向输送耦合仿真方法，所述两者进行耦合仿真，具体包括：在多体动力学仿真软件中建立皮带双向输送物理模型，在离散元仿真软件中建立煤颗粒模型并导入所述皮带双向输送物理模型，通过耦合接口模块实现煤颗粒与皮带双向输送物理模型中的信息交互。
[0025]本专利技术提供的运送煤料皮带的双向输送耦合仿真方法，通过建立皮带双向输送物理模型，导入多体动力学仿真软件，生成皮带双向输送模型的wall文件；建立煤颗粒三维点云模型，导入离散元仿真软件，生成颗粒模型；将所述wall文件导入所述离散元仿真软件，完成煤颗粒和皮带双向输送模型的接触参数，以及煤颗粒的基本物理特性参数的设置后进行仿真；在所述多体动力学仿真软件中输入皮带各部分零件之间的接触参数，所述离散元仿真软件中输入煤颗粒的基本物理特性后，两者进行耦合仿真；耦合仿真过程中，通过调整初始仿真条件，对皮带双向输送中的零件结构强度进行分析。本专利技术提供的方法，将多体动力学仿真软件、离散元仿真软件联合在一起，建立皮带双向输送耦合仿真模型，将颗粒信息和皮带输送设备中运行过程的状态信息进行相互交互，现实了皮带输送机在运输过程中的受力分析。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术提供的运送煤料皮带的双向输送耦合仿真方法的流程示意图；
[0028]图2为本专利技术提供的三维皮带双向输送物理模型示意图；
[0029]图3为本专利技术提供的皮带双向输送耦合仿真方法的流程示意图；
[0030]图4为本专利技术提供的煤颗粒结构示意图；
[0031]图5为本专利技术提供的受力情况变化图之一；
[0032]图6为本专利技术提供的受力情况变化图之二；
[0033]图7为本专利技术提供的受力情况变化图之三；
[0034]图8为本专利技术提供的双向皮带输送过程中EDEM
‑
MBD(离散元仿真软件
‑
多体动力学仿真软件)耦合仿真结果示意图；
[0035]标记说明：
[0036]1‑
皮带，2
‑
托辊，3
‑
支架。
具体实施方式
[0037]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术中的附图，对本专利技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种运送煤料皮带的双向输送耦合仿真方法，其特征在于，包括：建立皮带双向输送物理模型，导入多体动力学仿真软件，生成皮带双向输送模型的wall文件；建立煤颗粒三维点云模型，导入离散元仿真软件，生成颗粒模型；将所述wall文件导入所述离散元仿真软件，完成煤颗粒和皮带双向输送模型的接触参数，以及煤颗粒的基本物理特性参数的设置后进行仿真；在所述多体动力学仿真软件中输入皮带各部分零件之间的接触参数，所述离散元仿真软件中输入煤颗粒的基本物理特性后，两者进行耦合仿真；耦合仿真过程中，通过调整初始仿真条件，对皮带双向输送中的零件结构强度进行分析。2.根据权利要求1所述的运送煤料皮带的双向输送耦合仿真方法，其特征在于，所述建立皮带双向输送物理模型，具体包括：根据皮带双向输送过程的实物模型和运动参数，在三维建模软件中建立皮带双向输送物理模型。3.根据权利要求2所述的运送煤料皮带的双向输送耦合仿真方法，其特征在于，所述三维建模软件为SolidWorks，所述皮带双向输送物理模型简化后的主要零件包括：托辊、托辊支架和皮带。4.根据权利要求1所述的运送煤料皮带的双向输送耦合仿真方法，其特征在于，所述建立煤颗粒三维点云模型，具体包括：根据三维扫描仪对煤物料运输过程中的煤散料进行扫描和点云建模，建立煤颗粒三维点云模型。5.根据权利要求1所述的运送煤料皮带的双向输送耦合仿真方法，其特征在于，所述通过调整初...

【专利技术属性】
技术研发人员：聂耀武，张毅，高怀玺，郭玉龙，侯惠翔，霍志敏，柳雷，
申请(专利权)人：中煤科工集团武汉设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：